基于灰色预测-模糊控制提高PZT的运动精度

来源期刊：控制工程2015年第6期

论文作者：何伟铭 蒋超伟 宋小奇 王飞飞 朱坚民 甘屹

文章页码：1034 - 1041

关键词：压电陶瓷;灰色预测控制;模糊控制;运动精度;微位移系统;

摘    要：压电陶瓷由于其可以实现纳米级的定位精度,被广泛应用于高精度定位系统和微精细加工等领域。但压电陶瓷微位移系统的固有特性、制造缺陷以及如噪声、振动等使用环境的影响,使得其微动精度难以达到预期的理论要求。为了提高微位移系统的运动的精度,采用灰色预测控制和模糊控制的联合控制方式的方法,分别以输入步进电压10 mv和100 mv的情况下对压电陶瓷微位移系统的运动位移进行实验。灰色预测控制可以在任何环境和未知因素的情况下,可以实现未来态势的控制,属于超前控制,再而模糊控制根据之前采集的数据制定模糊规则和算法,进一步对输入量和反馈量的精确控制,结合各自的优势特点,从而提高压电陶瓷微位移系统的运动精度。通过反复的实验研究,结果使得系统的平均运动精度在两种输入下分别提高了3.5倍和2.7倍。该方法方案大大地改善了压电陶瓷微位移系统的运动精度,具有实际的可行性。